KR102076430B1 - 미세먼지 필터링 마스크 - Google Patents

Abstract

미세먼지 필터링 마스크(A)가 개시된다. 개시된 미세먼지 필터링 마스크(A)는 공기가 흡입되는 개구부(23)가 형성되며, 사용자의 입과 코를 가리도록 얼굴 전면에 씌워지는 마스크본체(20);
상기 마스크본체(20)의 개구부(23)에 결합되며, 외부 공기를 상기 마스크본체(20) 내부로 흡입하는 공기흡입모듈(30);
상기 공기흡입모듈(30)의 후방에 배치되어 마스크본체(20)의 내측면에 결합되며, 상기 공기흡입모듈(30)을 통해 흡입된 공기에 포함된 이물질을 걸러내는 필터링모듈(40);
마스크의 동작을 전반적으로 제어하는 제어부(50);를 포함하며,
상기 공기흡입모듈(30)은 외부 공기를 상기 마스크본체(20) 내부로 흡입하여 폐활량이 적은 사용자의 공기흡입을 보조하는 것을 특징으로 한다.

Description

미세먼지 필터링 마스크{Micro dust filtering mask}

본 발명은 미세먼지 필터링 마스크에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공기흡입팬을 구비하여 폐활량이 적은 노약자들이 마스크 착용시 편안하게 호흡할 수 있도록 하는 한편, 필터에 진동을 부가하여 필터에 고착된 이물질을 제거하고, 미세먼지센서에 의해 측정된 미세먼지 농도에 따라 상응하는 필터가 선택적으로 자동장착되도록 한 미세먼지 필터링 마스크에 관한 것이다.

미세먼지로 인한 대기오염이 갈수록 심해지는 가운데 마스크(mask)에 대한 관심이 높아지고 있다.

마스크는 일상생활 또는 분진이나 유독성 기체가 많이 발생되는 사업장에서 황사나 미세먼지 등이 발생되었을 때 황사, 미세먼지, 분진, 또는 유독성 기체가 호흡기를 통해 폐로 유입되어 호흡기 질환이 유발되지 않도록 건강을 위해 사용된다.

통상적으로 마스크에는 이물질을 걸러내기 위해 복수의 필터가 적층되어 내장되는데, 사용자는 호흡을 위해 공기를 들이마실 때 필터로 인한 유동저항으로 인해 다소 답답함을 느끼게 된다.

이와 같이 공기를 들이마실 때의 답답함은 정상인에게는 크게 문제가 되지 않는다. 그러나 폐활량이 적은 노약자에게는 호흡에 어려움을 느끼게 되어 마스크 착용을 회피하는 경향이 많다.

특히 반복적인 사용으로 필터에 이물질이 고착되는 경우 필터를 통한 유동저항은 더욱 증가하게 되어, 호흡시 마스크 사용자의 답답함을 더욱 증가시킬 뿐만 아니라 필터 오염으로 인한 건강문제를 야기할 수 있다.

한편, 대기오염의 정도에 따라 이를 적절히 필터링 하기 위해서는 대기오염농도에 따른 최적의 필터를 선택하여 마스크에 교체장착하여야 한다. 그러나 사용자가 매번 대기오염농도를 측정하고, 이에 맞는 필터로 교체하는 것은 상당히 번거로운 일이 아닐수 없다.

따라서 폐활량이 적은 노약자들의 호흡 편의성을 높이는 한편, 이물질로 인한 필터의 막힘현상을 적절히 해소함과 동시에 대기오염농도에 따른 필터장착의 번거로움을 해소할 수 있는 마스크의 개발이 절실히 요청된다.

한국공개특허공보 10-2015-0133988호

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하고자 제안된 것으로, 마스크에 공기흡입팬을 내장하여 폐활량이 적은 노약자들의 마스크 사용시 호흡편의성을 높이는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 필터에 진동을 부가하여 필터에 고착된 이물질을 제거하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 미세먼지 농도에 따라 상응하는 필터가 마스크에 선택적으로 자동장착되도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 공기가 흡입되는 개구부가 형성되며, 사용자의 입과 코를 가리도록 얼굴 전면에 씌워지는 마스크본체;

상기 마스크본체의 개구부에 결합되며, 외부 공기를 상기 마스크본체 내부로 흡입하는 공기흡입모듈;

상기 공기흡입모듈의 후방에 배치되어 마스크본체의 내측면에 결합되며, 상기 공기흡입모듈을 통해 흡입된 공기에 포함된 이물질을 걸러내는 필터링모듈;

마스크의 동작을 전반적으로 제어하는 제어부;를 포함하며,

상기 공기흡입모듈은 외부 공기를 상기 마스크본체 내부로 흡입하여 폐활량이 적은 사용자의 공기흡입을 보조하는 것을 특징으로 하는, 미세먼지 필터링 마스크를 제공한다.

또한 본 발명의 상기 공기흡입모듈은,

공기흡입팬;

전후방으로 제1 관통공이 형성되며, 상기 공기흡입팬의 전후방을 둘러싸는 케이싱;

상기 케이싱의 제1 관통공에 결합되는 전방팬커버와 후방팬커버로 이뤄진 팬커버;

상기 전방팬커버에 장착되며, 회전축이 상기 공기흡입팬에 결합되는 모터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 상기 필터링모듈은,

유입된 공기의 이물질을 걸러내는 하나 이상의 필터;

전후방에 상기 제1 관통공과 대향하는 제2 관통공이 형성되며 상기 필터를 둘러싸는 하우징;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 상기 하우징의 일측에 결합되며, 상기 필터로 진동을 전달시켜 필터에 부착된 이물질을 떨어뜨리는 진동수단;을 더 포함하며,

진동수단이 작동될 때 상기 공기흡입팬이 마스크 내부의 공기를 외부로 배출하도록 상기 제어부가 공기흡입팬을 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은, 자성체로 형성되며 상기 필터의 상부와 하부에 결합되는 슬라이드부재;를 더 포함하며,

상기 하우징의 내측 상부 및 하부에는 하나 이상의 레일홈이 형성되어 필터가 결합된 상기 슬라이드부재가 상기 레일홈을 따라 이동하며,

상기 레일홈 각각의 양단에는 전자석이 결합되어, 상기 제어부가 상기 전자석에 전류가 흐르도록 하여 상기 자성체로 형성된 슬라이드부재가 상기 전류가 흐르는 전자석으로 당겨져 부착되는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 상기 전자석은 레일홈 양단의 프레임 내측면에 삽입되는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 상기 마스크본체 일측에 결합되며 미세먼지농도를 측정하는 미세먼지센서;를 더 포함하며,

상기 제어부는 상기 미세먼지센서로부터 전송받은 미세먼지농도에 따라 전자석 각각에 선택적으로 전류를 공급하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 상기 마스크본체 전면에 부착되는 전면커버;를 더 포함하며,

상기 전면커버는 마스크본체 전면에 결합된 벨크로에 의해 마스크본체에 부착되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 마스크 착용시 폐활량이 적은 노약자의 호흡편의성을 높이는 효과가 있다.

또한 본 발명은 필터의 유동저항을 줄여주고 오염을 방지하는 효과가 있다.

또한 본 발명은 마스크 사용자의 필터 교체장착에 따른 번거로움을 덜어주는 효과가 있다.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.

도 1은 본 발명에 따른 미세먼지 필터링 마스크의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 미세먼지 필터링 마스크의 분해도이다.
도 3은 본 발명에 따른 공기흡입모듈의 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 공기흡입모듈의 분해도이다.
도 5는 본 발명에 따른 필터링모듈의 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 필터링모듈의 분해도이다.
도 7은 본 발명에 따른 필터에 부착된 이물질이 외부로 배출되는 상태를 설명하는 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 필터가 이동되는 상태를 설명하는 도면이다.

이하, 본 문서의 다양한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나 이는 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 문서의 실시예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.

또한, 본 문서에서 사용된 "제1," "제2," 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, '제1 부분'과 '제2 부분'은 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 부분을 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.

또한, 본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시예들을 배제하도록 해석될 수 없다.

도 1은 본 발명에 따른 미세먼지 필터링 마스크(A)의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 미세먼지 필터링 마스크(A)의 분해도이다.

도 1 및 도 2를 참작하여 설명한다.

본 발명에 따른 미세먼지 필터링 마스크(A)는 마스크본체(20), 공기흡입모듈(30), 필터링모듈(40), 제어부(50), 전면커버(10)를 포함한다.

마스크본체(20)에는 전면 중앙에 개구부(23)가 형성되며, 사용자의 입과 코를 가리도록 얼굴 전면에 씌워진다.

전면커버(10)는 마스크본체(20)의 개구부(23)를 통해 내부가 노출되지 않도록 하기 위해 마스크본체(20)에 부착된다.

탈부착의 편의성을 위해 전면커버(10)는 마스크본체(20)에 벨크로(21)를 사용하여 부착됨이 바람직하다.

제어부(50)(도면 미도시)는 마스크의 동작을 전반적으로 제어한다.

도 3은 본 발명에 따른 공기흡입모듈(30)의 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 공기흡입모듈(30)의 분해도이다.

도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다.

본 발명에서는 폐활량이 적은 노약자들이 외부 공기를 들이마실 때 호흡을 보조하기 위해 공기흡입모듈(30)을 제공한다.

공기흡입모듈(30)은 외부 공기를 마스크본체(20) 내부로 흡입하며 마스크본체(20)의 개구부(23)에 결합된다.

공기흡입모듈(30)은 공기흡입팬(34), 케이싱(31), 팬커버(37), 모터(33)를 포함한다.

공기흡입팬(34)은 모터(33)로부터 동력을 전달받아 외부 공기를 내부로 흡입한다.

케이싱(31)은 공기흡입팬(34)의 전후방을 둘러싸는 전방케이싱(31a)과 후방케이싱(31b)으로 이뤄진다.

전방케이싱(31a)과 후방케이싱(31b)은 전후방으로 관통된 제1 관통공(36)이 형성된다.

팬커버(37)는 전방팬커버(32)와 후방팬커버(34)로 이뤄지며, 케이싱(31)의 제1 관통공(36)에 결합된다.

모터(33)는 전방팬커버(32)에 장착된다. 이는 후방팬커버(34) 쪽에 장착될 경우 공기흡입모듈(30)과 필터링모듈(40) 사이에 간극이 생겨 유입되는 공기가 필터링모듈(40) 이외의 다른 영역으로 흐르는 것을 방지하기 위함이다.

모터(33)의 회전축은 공기흡입팬(34)에 결합되며, 모터(33)의 몸체는 전방을 향하도록 배치된다.

이와 같이 공기흡입모듈(30)이 구비됨으로써 사용자는 보다 편하게 공기를 흡입할 수 있게 되는 것이다.

도 5는 본 발명에 따른 필터링모듈(40)의 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 필터링모듈(40)의 분해도이다.

도 5 및 도 6을 참조하여 설명한다.

필터링모듈(40)은 공기흡입모듈(30)을 통해 흡입된 공기에 포함된 이물질을 걸러낸다.

필터링모듈(40)은 공기흡입모듈(30)의 후방에 배치되어 마스크본체(20)의 내측면에 결합된다. 따라서 공기흡입모듈(30)로부터 흡입된 외부 공기는 공기흡입모듈(30)의 후방에 배치된 필터링모듈(40)로 바로 유입됨으로써 유입된 모든 공기가 필터링이 가능하도록 하였다.

필터링모듈(40)은 필터와 하우징(43)을 포함한다.

필터(47)는 유입된 공기의 이물질을 걸러내기 위한 것으로서, 복수 개가 구비된다.

필터(47)는 이물질을 걸러내는 능력에 따라 등급이 부여된다. 따라서 미세먼지의 농도에 따라 그에 맞는 등급의 필터(47)를 장착함이 바람직하다.

하우징(43)은 필터(47)를 지지하며 둘러싸는 구성으로서, 전방과 후방에 상기 제1 관통공(36)과 대향하는 제2 관통공(41)이 형성된다. 즉, 하우징(43)은 전후방의 제2 관통공(41)을 제외하고는 밀폐된 구조를 취하고 있다.

이러한 구조의 하우징(43)은 제2 관통공(41)이 형성된 쪽에 배치된 필터(47)는 유입되는 공기를 필터링하게 되는 반면, 전후방이 밀폐된 쪽에 배치된 필터(47)는 유입된 공기에 대해 필터링하지 않게 된다.

따라서 하우징(43)에 배치된 복수의 필터(47) 중 미세먼지 농도에 상응한 필터(47)가 제2 관통공(41)이 형성된 쪽에 배치되도록 함으로써, 오염정도에 대응한 필터링이 가능한 것이다.

도 7은 본 발명에 따른 필터(47)에 부착된 이물질이 외부로 배출되는 상태를 설명하는 도면이다.

도 7을 참조하여 설명한다.

필터(47)의 반복적인 사용은 필터(47)의 구멍을 막아 유동저항을 증가시킨다. 이는 폐활량이 적은 노약자들이 외부 공기를 들이마실 때 답답함을 가중시킨다.

이에 본 발명에서는 진동수단(42)을 구비하였다.

진동수단(42)은 하우징(43)의 일측에 결합된다. 본 발명에 따른 필터(47)는 좌우 방향으로 이동하므로, 하우징(43)의 상부와 하부에 결합됨이 바람직하다.

진동수단(42)은 필터(47)로 진동을 전달시켜 필터(47)에 부착된 이물질을 떨어뜨린다.

제어부(50)는 진동수단(42)으로 전류를 공급하여 진동수단(42)이 진동되도록 한다. 진동수단(42)이 작동될 때 상기 공기흡입팬(34)이 마스크 내부의 공기를 외부로 배출하도록, 제어부(50)는 공기흡입팬(34)을 제어한다.

이 때 전면커버(10)는 마스크본체(20)에서 장탈되도록 하여 이물질이 원활히 개구부(23)를 통해 배출되도록 함이 바람직하다.

도 8은 본 발명에 따른 필터(47)가 이동되는 상태를 설명하는 도면이다.

도 8을 참조하여 설명한다.

본 발명에 따른 미세먼지 필터링 마스크(A)에는 미세먼지센서(22)가 구비된다.

미세먼지센서(22)는 마스크본체(20) 일측에 결합되며 미세먼지농도를 측정하여 제어부(50)로 미세먼지농도를 전송한다.

하우징(43) 내부에서 필터(47)의 이동을 원활하게 하기 위해 하우징(43)의 내측 상부 및 하부에는 하나 이상의 레일홈(45)이 형성된다.

필터(47)는 상기 레일홈(45)에 삽입되어 레일홈(45)을 따라 이동한다.

또한 본 발명에서는 슬라이드부재(44)가 구비된다.

슬라이드부재(44)는 필터(47)가 레일홈(45)에서 원활하게 이동되도록 하기 위해 구비된다.

슬라이드부재(44)는 필터(47)의 상부와 하부에 결합되며, 표면이 매끄러워 이동시 마찰력이 작게 발생되는 소재를 선택함이 바람직하다.

한편, 슬라이드부재(44)는 자성체로 형성된다. 본 발명에서는 슬라이드부재(44)를 자력에 의해 이동되도록 하기 위해 슬라이드부재(44)가 자성체로 형성된다.

레일홈(45)은 복수개로 형성되며, 각각의 양단에는 전자석(46)이 결합된다.

제어부(50)는 상기 전자석(46)에 전류가 흐르게 하여 자성체로 형성된 슬라이드부재(44)가 전류가 흐르는 전자석(46)으로 당겨져 부착되도록 한다.

제어부(50)는 미세먼지센서(22)로부터 전송받은 미세먼지농도에 따라 전자석(46) 각각에 선택적으로 전류를 공급할 수 있다.

따라서 미세먼지농도에 따른 최적 등급의 필터(47)가 개구부(23)쪽으로 이동되도록 할 수 있다. 결과적으로 마스크 사용자는 미세먼지 농도에 따라 필터(47)를 교체 장착해야 하는 번거로움에서 벗어날 수 있는 것이다.

전자석(46)은 레일홈(45) 양단의 프레임 내측면에 삽입되는 것이 바람직하다. 이를 통해 불필요한 공간을 줄일 수 있고, 전자석(46)이 차지하는 공간으로 인해 필터(47)를 통과하지 않는 공기의 발생을 줄일 수 있다.

본 발명에 따른 미세먼지 필터링 마스크(A)는 공기흡입팬(34)을 구비하여 폐활량이 적은 노약자들이 마스크 착용시 편안하게 호흡할 수 있도록 하는 한편, 필터(47)에 진동을 부가하여 필터(47)에 고착된 이물질을 제거하고, 미세먼지센서(22)에 의해 측정된 미세먼지 농도에 따라 상응하는 필터(47)가 선택적으로 자동장착되도록 하여 사용자의 편의성을 향상시키는 효과가 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.

A-미세먼지 필터링 마스크
10-전면커버
20-마스크본체
21-벨크로
22-미세먼지센서
23-개구부
30-공기흡입모듈
31-케이싱
31a-전방케이싱
31b-후방케이싱
32-전방팬커버
33-모터
34-후방팬커버
35-공기흡입팬
36-제1 관통공
37-팬커버
40-필터링모듈
41-제2 관통공
42-진동수단
43-하우징
44-슬라이드부재
45-레일홈
46-전자석
47-필터
50-제어부

Claims (8)

1. 공기가 흡입되는 개구부(23)가 형성되며, 사용자의 입과 코를 가리도록 얼굴 전면에 씌워지는 마스크본체(20);
   상기 마스크본체(20)의 개구부(23)에 결합되며, 외부 공기를 상기 마스크본체(20) 내부로 흡입하는 공기흡입모듈(30);
   상기 공기흡입모듈(30)의 후방에 배치되어 마스크본체(20)의 내측면에 결합되며, 상기 공기흡입모듈(30)을 통해 흡입된 공기에 포함된 이물질을 걸러내는 필터링모듈(40);
   마스크의 동작을 전반적으로 제어하는 제어부(50);를 포함하며,
   상기 공기흡입모듈(30)은 외부 공기를 상기 마스크본체(20) 내부로 흡입하여 폐활량이 적은 사용자의 공기흡입을 보조하는 것을 특징으로 하며,
   상기 공기흡입모듈(30)은,
   공기흡입팬(34);
   전후방으로 제1 관통공(36)이 형성되며, 상기 공기흡입팬(34)의 전후방을 둘러싸는 케이싱(31);
   상기 케이싱(31)의 제1 관통공(36)에 결합되는 전방팬커버(32)와 후방팬커버(34)로 이뤄진 팬커버(37);
   상기 전방팬커버(32)에 장착되며, 회전축이 상기 공기흡입팬(34)에 결합되는 모터(33);를 포함하는 것을 특징으로 하며,
   상기 필터링모듈(40)은,
   유입된 공기의 이물질을 걸러내는 하나 이상의 필터(47);
   전후방에 상기 제1 관통공(36)과 대향하는 제2 관통공(41)이 형성되며 상기 필터(47)를 둘러싸는 하우징(43);을 포함하는 것을 특징으로 하며,
   자성체로 형성되며 상기 필터(47)의 상부와 하부에 결합되는 슬라이드부재(44);를 더 포함하며,
   상기 하우징(43)의 내측 상부 및 하부에는 하나 이상의 레일홈(45)이 형성되어 필터(47)가 결합된 상기 슬라이드부재(44)가 상기 레일홈(45)을 따라 이동하며,
   상기 레일홈(45) 각각의 양단에는 전자석(46)이 결합되어, 상기 제어부(50)가 상기 전자석(46)에 전류가 흐르도록 하여 상기 자성체로 형성된 슬라이드부재(44)가 상기 전류가 흐르는 전자석(46)으로 당겨져 부착되는 것을 특징으로 하는, 미세먼지 필터링 마스크
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 하우징(43)의 일측에 결합되며, 상기 필터(47)로 진동을 전달시켜 필터(47)에 부착된 이물질을 떨어뜨리는 진동수단(42);을 더 포함하며,
   진동수단(42)이 작동될 때 상기 공기흡입팬(34)이 마스크 내부의 공기를 외부로 배출하도록 상기 제어부(50)가 공기흡입팬(34)을 제어하는 것을 특징으로 하는, 미세먼지 필터링 마스크
   
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 전자석(46)은 레일홈(45) 양단의 프레임 내측면에 삽입되는 것을 특징으로 하는, 미세먼지 필터링 마스크
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 마스크본체(20) 일측에 결합되며 미세먼지농도를 측정하는 미세먼지센서(22);를 더 포함하며,
   상기 제어부(50)는 상기 미세먼지센서(22)로부터 전송받은 미세먼지농도에 따라 전자석(46) 각각에 선택적으로 전류를 공급하는 것을 특징으로 하는, 미세먼지 필터링 마스크
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 마스크본체(20) 전면에 부착되는 전면커버(10);를 더 포함하며,
   상기 전면커버(10)는 마스크본체(20) 전면에 결합된 벨크로(21)에 의해 마스크본체(20)에 부착되는 것을 특징으로 하는, 미세먼지 필터링 마스크
   

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